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高中 | 探究加速度与物体受力、物体质量的关系题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第四章 牛顿运动定律
4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系
探究加速度与物体受力、物体质量的关系
某实验小组用图甲所示的装置做“探究小车加速度与小车质量、所受合外力关系”的实验。

某次实验中打出的一条纸带如图乙所示,电源的频率$f=50\;\rm Hz$,其中每相邻两个计数点之间还有$4$个点没有画出,则由纸带可以求得小车的加速度大小为 $\;\rm m/s^{2}$(结果保留两位有效数字)。

电源的频率$f=50\;\rm Hz$,其中每相邻两个计数点之间还有$4$个点没有画出,可知相邻计时点间的时间间隔$T=0.1\;\rm s$,则由纸带可以求得小车的加速度大小为$a=\dfrac{x_{DG}-x_{AD}}{9T^{2}}=\dfrac{(5.30+ 4.88+4.48-4.05-3.64-3.22) \times 10^{- 2}}{9 \times {0.1}^{2}}\;\rm \text{m/s}^{2}=0.42\;\rm \text{m/s}^{2}$
下列说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$
改变小车总质量,需要重新平衡摩擦力
","将打点计时器接到输出电压为$8\\;\\rm V$的交流电源上
","调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
","小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
"]$\rm A$.平衡摩擦力时满足$Mg\sin \theta=\mu Mg\cos \theta$
两边质量消掉,则改变小车总质量,不需要重新平衡摩擦力,选项$\rm A$错误;
$\rm B$.电火花打点计时器要接到输出电压为$220\;\rm V$的交流电源上,选项$\rm B$错误;
$\rm C$.调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行,选项$\rm C$正确;
$\rm D$.小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,以充分利用纸带,选项$\rm D$错误。
故选:$\rm C$。
若利用力传感器将实验装置改成如图丙所示,探究小车质量一定时,加速度与合外力的关系,下列操作必要且正确的是$(\quad\ \ \ \ )$。

实验时无需测出沙及沙桶的质量$m$
","平衡摩擦力时要挂上沙桶,接通打点计时器的电源,轻推小车,若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动,说明已经平衡好摩擦力
","为了减小误差,实验中必须保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量
","实验时让小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出多条纸带,并要记录传感器的示数
"]$\rm AC$.实验时有力传感器测量小车的拉力,则无需测出沙及沙桶的质量$m$,也不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量,选项$\rm A$正确,$\rm C$错误;
$\rm B$.平衡摩擦力时不挂沙桶,调节木板右端的高度,接通打点计时器的电源,轻推小车,若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动,说明已经平衡好摩擦力,选项$\rm B$错误;
$\rm D$.实验时让小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出多条纸带,并要记录传感器的示数,选项$\rm D$正确。
故选:$\rm AD$。
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